معهد داليان للفيزياء الكيميائية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم يطوّر إلكتروليتًا صلبًا يحافظ على 84.2% من السعة بعد 350 دورة

أخبار ar.wedoany.com، حقّق فريق البحث العلمي في معهد داليان للفيزياء الكيميائية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم تقدمًا في أبحاث المواد الرئيسية للبطاريات الصلبة بالكامل عالية الطاقة النوعية، حيث طوّر مادة إلكتروليت صلبة مركبة عضوية-غير عضوية جديدة، مما يوفّر مسارًا تقنيًا جديدًا لتحسين عمر دورة البطاريات الصلبة.

واجهت الإلكتروليتات الصلبة لفترة طويلة مشكلات مثل ضعف التلامس مع واجهة القطب، وعدم كفاية المرونة، وانخفاض الموصلية الأيونية، وضعف الاستقرار الكهروكيميائي، مما أعاق تطبيقها العملي. اقترح الفريق استراتيجية إعادة بناء كيميائي موضعي للطور العضوي بتحفيز من الطور غير العضوي، باستخدام المواقع النشطة لقاعدة لويس على سطح أوكسي كلوريد الليثيوم (Li₃OCl) لتحفيز تفاعل نزع فلوريد الهيدروجين الموضعي من بولي فينيلدين فلورايد (PVDF) عند الواجهة، مما يولّد بنية رابطة مزدوجة كربون-كربون غير مشبعة. يحوّل هذا التفاعل الواجهة العضوية-غير العضوية من ارتباط فيزيائي أو كيميائي ضعيف تقليدي إلى رابطة كيميائية قوية، مما يبني مسارًا مستمرًا لتوصيل أيونات الليثيوم ذي حاجز طاقة نقل منخفض.

حقّقت هذه الاستراتيجية إعادة بناء كيميائي للواجهة، مما دمج المزايا المزدوجة للمواد غير العضوية ذات الموصلية الأيونية العالية والاستقرار العالي، والبوليمرات ذات المرونة العالية والتوافق العالي مع الواجهة. بناءً على هذه الاستراتيجية، أعدّ الفريق إلكتروليتًا صلبًا مركبًا من PVDF-Li₃OCl. يتمتع هذا الإلكتروليت بأداء كهروكيميائي جيد، واستقرار ميكانيكي، وخصائص توصيل أيوني أحادي. أظهرت بطارية NCA الثلاثية الصلبة المزوّدة بهذا الإلكتروليت وغشاء الفاصل استقرارًا عاليًا في الدورة، حيث حافظت على 84.2% من السعة بعد 350 دورة مستقرة بمعدل 1C.

نُشرت نتائج البحث ذات الصلة في مجلة "Journal of Colloid and Interface Science" تحت عنوان "An innovative dehydrofluorinated composite gel electrolyte for enhanced solid-state batteries".

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com